대나무(Bamboo)가 다음세대의 자동차 제작 소재로 사용된다니....

http://www.bbc.com/autos/story/20140523-car-industrys-miracle-material

앞으로는 자동차 산업에 강판 대신 대나무를 가공하여 사용하고, 이는 바로 원가절감, 친환경면에서 최고의 이점이라는 두마리의 토끼를 잡기위해  과학자들의 연구실에서 밤이 새는줄 모르고 연구가 진행되고 있다는 반가운 뉴스다.

탄소강판, 20세기 후반에 군사용 비행기들에 사용된 경이로운 이재료는, 강도(Strength),가볍고 에너지 절약을 중점에 둔 자동차 제작에 사용되여 왔다.  이러한 절대적인 재료들이지만서도, 또한 상품으로서의 외관을 염두에 둔 얼굴마담 역활도 하기 시작한다.  카본 파이버로 만든 key fobs 와 shift knobs 그리고 60년대에 인기를 끌었던 스포츠용 자동차의 대쉬보드를 비롯한 장식에도 사용되여 엄청난 부를 축적하게한 공로가 크다.

실제카본 파이버는 지난 세기에 경이로웠던 것처럼 여전히 현재도 매우 중요하게 사용되고 있다. 그러나 제작과정에서 큰 물체나 많은 수량을 제작하는데 비용이 많이 들어 문제가 되고 있다. 비용을 절감하기위해 품질이떨어지게 만들면 금새 부서질수 있는게 문제라고 한다.
또한 재활용이 안되며 환경에도 많은 영향을 미친다고 한다. 바꾸어 표현한다면 생산에서부터 기술적으로 환경보존에 악영향을 끼치는게 많아 아무에게도 결과적으로 좋은 영향을 끼치지 못하고 있다는데 문제가 있으며, 이를 대체할 소재가 있을까?로 귀결된다.

평생을 이런 문제점 많은 탄소강을 대체할 재료 개발에 개척적인 삶을 살아오면서 Surfboard 제작에 세계적 명성을 얻고 있는 Gary Young씨는 주장하기를 "우리가 이문제 해결과 기술 발달을 위한 확실한 방향은 탄소를 주성분으로 하는 재료를 사용하는것 보다 품질이 훨씬 우수한 대나무를 자동차 산업에 적용 시킬수 있다고 굳게 믿는다. 또한 이렇게 함으로써 자연환경에 미치는 나쁜 영향을 없앨수 있다"라고 강하게 설명한다.

초기의 미국 하와이에서는 Surfboard제작에 무거운 Koa 나무를 재료로 사용 했었다.
처음에는 취미로 시작했는데 미본토에서 엄청나게 사용처가 넓어진 파이버글라스의 수요는 급성장 했었다.  그러나 1950-60년대까지는 파이버글라스가 여가용 보트를 만드는데 쓰이는 재료중 으뜸이었었으나,여기서 나오는 먼지가 숨을 쉴수 없을 정도로 악영향을 끼쳤고, 독성을 뿜어내여 환경을 파괴하고 있는 점에 대해서는 모두가 관심밖으로 생각하고 있었다.

Young은 1973년도에 기름파동으로 전세계가 곤욕을 치르면서 곧 지구상의 원유는 고갈될것이다라는 풍문이 떠돌아 다니고 있을때,  개솔린을 구입하기위해 줄을 서서 기다리다가 번뜩 이런 생각을 했었다. 즉 정말로 기름이 말아 없어지게 된다면 새로운 대체 물질을 어디서 찾아야 하나? 라고 생각하는 와중에 그는 최적의 대체 물질로 대나무를 염두에 두면서 그의 인생은 대나무를 향해 여행을 시작하게 됐다고 설명한다.

오랜시간 연구하고 개발한끝에 내나무 재료를 천을 짜듯이 하여 만들고 그위에 애폭시 코팅재료를 덮입혀 강한 재료를 개발했는데 결과가 좋았고, 그래서 이재료를 Surfboard재작에 사용해 보기 시작했는데 내구성이 강하고 가볍고 쉽게 부서지지 않는다는 사실을 알았다.
그는 Formula 1자동차용 서스팬션 Arm이나 슈퍼카의 몸체를 만들었을때 내구성, 강도등의 문제점 때문에 과연 인정을 받을수 있을까?라는 의문점이 떠나지 않았었다. 같은 시간 여전히 카본 Fibre는 아무런 의심없이 그수요가 계속적으로 늘어나는 환경이 지속되고 있었다.

이런 와중에서도 대나무의 사용수요는 늘어나는 조짐이 보였다고 한다. Gary Young의 대나무와 애폭시를 사용하여 만든 대나무 재료는 새로운 자동차 생산용으로 사용될수 있는, 전통적으로 어려운 여러 관문을 통과하여 사람들의 관심을 사게 된다.  강도면에서 애폭시를 가미한 대나무 재료가 인정을 받아 불꽃처럼 수요가 늘어날수 있음을 확신시켜준 것이다.

고급차인 Lexus는 이미 자동차 내부장식의 트림을 대나무 재료를 사용하고 있을 정도로 인정되여 흡착력이 강하고 충격에 깨질 염려가 거의 없는 점을 인정받고 있다. 대나무의 단가는 파운드에 겨우 1패니정도이지만, 새로운 대체 재료로 가장 적합한 점이 폭발적인 사용증가로 이어지고 있으며, 그속도는 엄청나게 성장하고 있다.

또한 대나무 가공시 나오는 먼지는 쉽게 부패하여 카본파이버나 또는 강한 재료들을 만들때 나오는 먼지가 썩지 않아 땅을 파고 매장해야하는것과 같은  추가적인 일이 거의 필요없다고 한다.

문제는 기술적으로 대량 생산을 할수 있느냐에 초점이 모아진다. Surfboard 같은것을 제작하는 소규모 수준에서 복잡한 제작과정을 거치는 재료를 만들어, 선박,그리고 자동차 제작에 꼭 필요한 재료로 사용되는 공정에 적용될수 있을까라는 점이다. 이런점에서 그냥 넘어갈수 없는 불편한 진실이 있다는 것이다. 대나무는 줄기에 마디가 있어 이것 때문에 큰 부품을 만드는데 어려움이 있을것이기 때문이다.  그러나 이런 문제도 대나무를 쪼개어 천을 짜듯히 한올씩 교차해서 큰 판을 만들어 자동차 부품으로 사용될 크기만큼씩 재단하여 적용시킬수 있기 때문이다.  그래도 문제는 남는다. 즉 접착력이 강한 애폭시를 코팅에 사용하면 강도를 지키면서 오래 사용할수 있겠으나, 자동차에 전반적으로 활용하기 위해서는 아직 고온처리절차를 밟지 않았기 때문이다.

대나무를 사용함으로써 카본 파이버를 대체할수 있다는 증거가 아직 확실하지 않다는 결론이 현재로서는 대세인것 같다. 그러나 문제는 바뀔수 있다는 것이다. 결론적으로 트랙터 생산자인 Ferruccio Lamborghini 도 Ferrari 고객이었었다는 점이다.

The 2014 Fiat 500L Trekking ‘Street Surf’ 의 싸이드 미러 카버를 대나무로 장식했다 (Fiat USA, via Newspress)



Lexus 고급차에서는 Steering wheel 에 현재 대나무로 만든 재료를 부착 시켰다.

대나무가 찰판을 대신할수 있다니.....훨씬더 고급스러워 보이고 색상도 부드러울것 같다.  내구년한도 더 오래 갈것으로
예측되고 있다.  걱정하는 문제점들은 연구를 거듭함에 따라 해결될것으로 의심의 여지는 없다고 하겠다.